초록 ▼

환원분위기에서 불안정한 Co를 치환하고, 새로운 조성의 이온전도성 세라믹 멤브레인 조성을 개발하기 위하여 Fe를 치환한 PrBaCo_2-xFe_xO_5+d 멤브레인 신소재를 개발하였다. 그 방법으로서 citrate methode와 고상반응법을 이용하여 PBCO 분말을 합성하여 하소온도 및 소결조건에서 상의 생성을 조사하였다. Citrate 법은 보다 저온에서 double perovskite 상을 얻을 수 있었으나 소결밀도가 낮아 고상반응법을 이용하기로 하였다. Co 자리에 Fe를

환원분위기에서 불안정한 Co를 치환하고, 새로운 조성의 이온전도성 세라믹 멤브레인 조성을 개발하기 위하여 Fe를 치환한 PrBaCo_2-xFe_xO_5+d 멤브레인 신소재를 개발하였다. 그 방법으로서 citrate methode와 고상반응법을 이용하여 PBCO 분말을 합성하여 하소온도 및 소결조건에서 상의 생성을 조사하였다. Citrate 법은 보다 저온에서 double perovskite 상을 얻을 수 있었으나 소결밀도가 낮아 고상반응법을 이용하기로 하였다. Co 자리에 Fe를 75% 까지 치환하여 단일상의 double perovskite 물질을 합성할 수 있었다. Fe가 첨가된 새로운 멤브레인 소재의 소결특성을 관찰한 결과, Fe 함량이 증가할수록 소결밀도가 낮아져서 충분히 높은 소결밀도를 가진 멤브레인을 얻기 위해서는 높은 소결온도가 요구되었다. 그러나 너무 높은 소결온도는 시편에 크고 작은 crack을 만들어내기 때문에 적절한 소결온도를 선택하는 것이 매우 중요하다. 산소분압 및 온도에 따른 전기전도도 분석을 통하여 Fe가 치환된 신조성의 멤브레인 물질도 PBCO와 같은 전도 mechanism을 보임을 확인할 수 있었으며, Fe가 25% 까지 치환된 시편도 PBCO보다 다소 낮은 값이기는 하나 충분히 높은 전기전도도를 나타내었다. Conductivity relaxation 실험을 통하여 kinetic parameter에 대한 연구를 한 결과, PBCF의 산소확산은 문헌에 보고된 값보다 작은 값을 나타내었으나 보다 정확한 데이터를 확보할 수 있었다. PrBaCo_1.5Fe_0.5O_5+d소결체를 이용한 멤브레인 디스크를 이용하여 최대 4 cc/min cm²의 산소투과도를 얻을 수 있었으며 이 값은 PBCO의 보고된 값보다 다소 높은 값이었다.
(출처:서지정보양식)

Abstract ▼

The research of this project year include the development of new material with double-perovskite structure(A₂B₂O_5+d). We substituted Co ions with Fe and successfully synthesized single phase double-perovskite material. The electrical properties under oxidizing atmosp

The research of this project year include the development of new material with double-perovskite structure(A₂B₂O_5+d). We substituted Co ions with Fe and successfully synthesized single phase double-perovskite material. The electrical properties under oxidizing atmosphere were investigated with sintered bodies of which sintering temperature were controlled to make dense and crack-free ceramics. Kinetic study on the chemical diffusion of oxygen was conducted by means of conductivity relaxation. As a cathode for SOFC, the double perovskite materials’ polarization characteristics in intermediate temperature solid oxide fuel cells were also investigated.
(출처: BIBLlOGRAPHIC INFORMATION SHEET)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• COINITENTS ... 10
• 목차 ... 11
• 그림목차 ... 12
• 표목차 ... 14
• 제1장 서론 ... 16
• 제2장 문헌조사 ... 17
• 제1절 혼합전도성 세라믹 멤브레인 ... 17
• 제2절 Double Perovskite 멤브레인 소재 ... 19
• 제3장 실험방법 ... 22
• 제1절 B-site 치환에 의한 PBCO 합성 ... 22
• 제2절 PBCF(PrBaCo2-xFexO5+d) 소결체의 제조 및 분석 ... 23
• 제3절 PBCF(PrBaCo1.5Fe0.5O5+d) 소결체의 산소투과도 측정 ... 25
• 제4장 결과 및 토의 ... 27
• 제1절 PBCO(PrBaCo2O5+d)의 합성 ... 27
• 제2절 PBCF(PrBaCo2-xFexO5+d)의 합성 ... 29
• 제3절 PBCF(PrBaCo2-xFexO5+d)의 소결특성 ... 34
• 제4절 PBCF(PrBaCo2-xFexO5+d)의 전기전도도 ... 38
• 제5절 PBCF(PrBaCo2-xFexO5+d)의 σ-relaxation: 화학적 확산 ... 41
• 제6절 PBCF(PrBaCo1.5-xFe0.5O5+d)의 산소 투과특성 ... 47
• 제5장 결론 ... 48
• 참고문헌 ... 49
• 끝페이지 ... 53